JPH01263594A - 高速増殖炉 - Google Patents

高速増殖炉

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JPH01263594A
JPH01263594A JP63091585A JP9158588A JPH01263594A JP H01263594 A JPH01263594 A JP H01263594A JP 63091585 A JP63091585 A JP 63091585A JP 9158588 A JP9158588 A JP 9158588A JP H01263594 A JPH01263594 A JP H01263594A
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JP
Japan
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heat exchanger
well
coolant
heat
plenum
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Pending
Application number
JP63091585A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Hashizume
健一 橋詰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH01263594A publication Critical patent/JPH01263594A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は高速増殖炉に係わり、特に炉容器内の高温の冷
却材を直接冷却する直接炉心冷却方式による崩壊熱除去
に関する。
(従来の技術) 高速増殖炉の崩壊熱除去の方法としていくつかの方法が
実用化あるいは考案されているが、それらの中で炉容器
内の高温の冷却材を直接冷却する直接炉心冷却方式は第
2図に示すような構成になっている。
炉心(1)を収容する炉容器(2)の内部には冷却材と
しての液体ナトリウム(Na )が自由液面(3)を持
って充填されており、その上部はカバーガス(4)で満
たされている。この液体ナトリウムは隔壁(5)によっ
てホットプレナム(6)とコールドプレナム(7)に分
けられており、冷却材〆ンプ(8)はポンプ隔壁(5a
)で仕切られたコールドプレナム(7)内に設置されて
いる。さらにホットプレナム(6)とコールドプレナム
(7)の隔壁(5)を貫通して中間熱交換器(9)が設
置されている。崩壊熱を除去するための炉容器内熱交換
器00はホットプレナム(6)内に浸され、高さHE上
方の空冷熱交換器(11)と配管(121で接続され、
内部には熱媒体として液体す) IJウム(Na)ある
いは液体ナトリウムカリウム(NaK)が封入されてい
る。
この配管α2には熱媒体ポンプα3が設置されている。
また、高さHsの空気ダクトな荀には空気ダンパ(1!
5が設けられている。
次に、この従来例の作用について説明する。
高速増殖炉の通常運転時には空気ダンパa9は閉となっ
ており、空冷熱交換器αυで固化しない程度に熱媒体ポ
ンプ(13が少量の熱媒体を循環させている。炉停止時
には空気ダンパα9が開となり、熱媒体ポンプ(13が
必要流量の熱媒体を循環してホットプレナム(6)内の
高温の液体ナトリウムの熱と空冷熱交換器(11)から
大気に放出することによって炉心で発生する崩壊熱を除
去する。
(発明が解決しようとする課題) 上述したように従来の高速増殖炉における崩壊熱除去シ
ステムでは熱媒体ざンプα3や空気ダンパ09等の機器
が正常に作動すれば崩壊熱除去の機能を十分に果たすこ
とができる。
しかしながら高速増殖炉プラントにおいては安全性に極
めて高い信頼性が要求されており、fA媒体ポンプα3
や空気ダンパ(19のような可動部あるいはコマンドに
より作動する構成要素に高い信頼性を求めることは困難
な故、第2図に示すような崩壊熱除去システムをバック
アップとして複数系統用意して万一の故障に備えていた
。すなわち、故障が起らなかった場合には必要以上の容
量の設備を備えていることになり、これがプラントの建
設コストの上昇をもたらしていた。これを回避するため
にたとえば第2図のHEを大きくとり、また、空気ダン
パC1!19を削除すれば可動部あるいはコマンドによ
り作動するgl構成要素なくなって信頼性が高まるから
崩壊熱除去システムとしては必要な容歓分だけを備えれ
ば良くなり建設コストを低減することができるが、そう
すると原子炉の通常運転時にも熱的な自然循環あるいは
自然対流の作用によって炉心からの発熱の一部を大気に
無駄に放出することになるので今度は運転コストの上昇
を招いてしまうという問題点があった。
本発明の目的は、可動部あるいはコマンドにより作動す
る構成要素を排除することにより高い信頼性をもたせて
設備容量を必要最少銀に抑えることによって建設コスト
の低減をはかると共に、通常運転時には炉心からの発熱
を大気に無駄に放出することがないようにして運転コス
トの低減をもはかることのできる高速増殖炉を提供する
ことにある。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 上述した課題を解決するために、本発明では崩壊熱除去
システムの炉容器内熱交換器を、上方が冷却材の自由液
面上のカバーガス中に解放され下方が閉じたウェルの内
部に収容し、かつ、このウェルの下部をコールドプレナ
ムと均圧管で連絡する構成とした。
(作用) 冷却材ざンプが運転中はコールドプレナム内の圧力は主
として中間熱交換器の圧力損失により低下し、コールド
プレナム内と均圧管で連絡されているウェル内の自由液
面も同時に低下するので炉容器内熱交換器の大部分はカ
バーガス中に露出されることになり、高温の冷却材から
熱的隔離されるので炉心の発熱を無駄に大気に放出され
ることがない。炉停止になって冷却材ポンプも停止する
とコールドプレナム内の圧力が高まり、均圧管で連絡し
ているウェル内の自由液面も上昇復元して炉容器内熱交
換器が冷却材に浸されるから高温の冷却材からの熱はこ
こに伝達されて炉心から発生する崩壊熱を大気に放出す
ることができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を第1図を参照しながら説明する
なお、第2図に示した従来例と同一の構成要素には同一
符号を用いてその説明を省略する。
第1図に示す本発明の実施例と第2図に示す従来例と異
なるところは本発明においては従来例の熱媒体ポンプ0
3および空気ダンパ霞が削除されていること、炉容器内
熱交換器αlがウェル(lE9内に収容されていること
、このウェルの下部はポンプ隔at (S a )内の
コールドプレナム(7)と均圧管(17)で連絡されて
いることであり、このウェルC1eの上方はカバーガス
(4)中に解放され、また下方は閉じている。
次に本実施例の作用について説明する。
通常運転時に冷却材ポンプ(8)が運転になると、主と
して中間熱交換器(9)の圧力損失によってコールドプ
レナム(7)内の圧力が低下することから、ポンプ隔壁
(5a)内の液体ナトリウムの自由液面(3a)および
コールドプレナム(力と均圧管αDで連絡されているウ
ェルσe内の液体ナトリウムの自由液面(3b)はホッ
トプレナム(6)内の液体ナトリウムの自由液面(3)
よりも高さΔHpだけ低下す、 る。すると炉容器内熱
交換器a〔の大部分はカバーガス中に露出し、ホットプ
レナム(6)内の高温の液体ナトリウムとは熱的に隔離
されることになる。
炉停止になって冷却材ポンプも停止するとコールドプレ
ナム(7)内の圧力は上昇し、ポンプ隔壁(5a)内の
自由液面(3a)はホットプレナム(6)内の液体ナト
リウムの自由液面(3)のレベルまで上昇復元する。す
るとウェルuQ内には均圧管117)を通して除々にコ
ールドプレナム(力内の低温の液体ナトリウムが自由液
面(3,3,8)と同一のレベルになるまで流入する。
そしてこのウェル(1e内に流入した低温の液体ナトリ
ウムはホットプレナム(6)内の高温の液体ナトリウム
によりウェルtteの壁面を介した自然対流により加熱
されて温度上昇し、ここで伝達された熱はウニルミυ内
に浸されている炉容器内熱交換器(11にやはり自然対
流により伝達される。その結果、配管α2内に自然循環
し1空冷熱交換器aυを介して空気ダクトα荀内の空気
を加熱し、軽くなった時空気は矢印Bのようにスタ、り
から流出する。そして結果的に炉心で発生する崩壊熱を
大気に放出することができる。
配管α2に封入する熱媒体として液体ナトリウムを使用
するときには、通常運転時に炉容器内熱交換器部の下部
がウェル(1e内に自由液面(3b)を作る液体ナトリ
ウムにわずかに浸るようにしておけば熱媒体には矢印A
で示す弱い自然循環を生じるので熱媒体としてのナトリ
ウムの空冷熱交換器aυ内での同化を防止することがで
きる。
尚、本実施例では均圧管(17)をポンプ隔壁(5a)
に連絡しているが、コールドプレナム(7)であればど
こと連絡してもよい。
〔発明の効果〕
本発明による高速増殖炉にあっては、可動部あるいはコ
マンドで作動する構成要素を持たないので信頼性が向上
し、従来のようにバックアップとして必要以上の設備を
設けなくてよいのでプラントの建設コストを低減するこ
とができる。また、可動部やコマンドで作動する構成要
素を持たないにもかかわらず炉停止時にのみ炉心の崩壊
熱を大気に放出し、通常運転時には熱媒体の固化防止程
度の放熱しかしないので運転コストを低減することがで
きる。さらに、ウェルとコールドプレナムを均圧管で連
絡しており、この均圧管の太さの選定あるいはこの部分
への絞り要素の挿入によって炉停止時にウェル内に流入
する低温の冷却材(液体ナトリウム)の流入速度を任意
に選定できるから炉容器内熱交換器への熱衝撃も十分に
緩和することができる等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る実施例を示す概略図、第2図は従
来例を示す概略図である。 1・・・炉心、     2・・・炉容器、3.3a、
3b・・・冷却材の自由液面、4・・・カバーガス、 
  5・・・隔壁、5a・・・ポンプ隔壁、  6・・
・ホットプレナム、7・・・コールドプレナム1 8・・・冷却材ポンプ、 9・・・中間熱交換器、10
・・・炉容器内熱交換器、 11・・・空冷熱交換器、12・・・配管、14・・・
空気ダク、)、16・・・ウェル、17・・・均圧管、 代理人 弁珈士 則 近 憲 佑 同      松  山  光  之

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 冷却材ポンプが隔壁で仕切られたコールドプレナム内に
    収納されている炉容器のホットプレナム内に浸された崩
    壊熱を除去するための炉容器内熱交換器と、この炉容器
    内熱交換器よりも高い位置にあり空気ダクトを有する空
    冷熱交換器と、前記炉容器内熱交換器と前記空冷熱交換
    器とを結び前記炉容器内部に封入された熱媒体を循環す
    る流路を形成する配管とを具備した高速増殖炉において
    、上方が冷却材の自由液面上のカバーガス中に開放され
    下方が閉じたウェルの内部に前記炉容器内熱交換器を収
    容し、かつ、このウェルの下部を前記コールドプレナム
    と均圧管で連絡してなることを特徴とする高速増殖炉。
JP63091585A 1988-04-15 1988-04-15 高速増殖炉 Pending JPH01263594A (ja)

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Cited By (5)

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